+ All Categories
Home > Documents > S42619-Simulasi kompresi.pdf

S42619-Simulasi kompresi.pdf

Date post: 31-Dec-2016
Category:
Upload: phamnga
View: 213 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
49
UNIVERSITAS INDONESIA SIMULASI KOMPRESI SINYAL VIDEO DIGITAL KE SINYAL AUDIO SKRIPSI M RASYIDI FAKHRI 0906602912 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO DEPOK JUNI 2012 Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
Transcript
Page 1: S42619-Simulasi kompresi.pdf

UNIVERSITAS INDONESIA

SIMULASI KOMPRESI SINYAL VIDEO DIGITAL KE SINYAL AUDIO

SKRIPSI

M RASYIDI FAKHRI

0906602912

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

DEPOK

JUNI 2012

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 2: S42619-Simulasi kompresi.pdf

UNIVERSITAS INDONESIA

SIMULASI KOMPRESI SINYAL VIDEO DIGITAL KE

SINYAL AUDIO

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

M RASYIDI FAKHRI

0906602912

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO EKSTENSI

DEPOK

JUNI 2012

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 3: S42619-Simulasi kompresi.pdf

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : M Rasyidi Fakhri

NPM : 0906 602 912

Tanda Tangan :

Tanggal : 5 Juli 2012

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 4: S42619-Simulasi kompresi.pdf

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : M Rasyidi Fakhri

NPM : 0906 602 912

Program Studi : Ekstensi Teknik Elektro

Judul Tugas Akhir : Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal

Audio

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pemimbing : Dr. Ir. Arman D. Diponegoro ( )

Penguji : Prof. Dr. Ir. Harry Sudibyo DEA ( )

Penguji : Ir. Purnomo Sidi Priambodo M.Sc., Ph.D. ( )

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 5 Juli 2012

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 5: S42619-Simulasi kompresi.pdf

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH

SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, karunia, serta rezeki kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Laporan Tugas Akhir dengan judul “Simulasi Kompresi Sinyal Video

Digital ke Sinyal Audio” ini disusun sebagai salah satu syarat untuk

menyelesaikan masa studi dan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Selain itu,

saya juga ingin mengucapkan banyak terima kasih pada beberapa pihak yang telah

membantu penulis baik selama masa studi maupun dalam penyusunan Tugas

Akhir, antara lain:

1. ALLAH SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya.

2. Kedua orang tua yang telah mendidik, membesarkan, merawat, dan

membiayai pendidikan penulis hingga saat ini.

3. Dr. Ir. Arman D. Diponegoro, selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan petunjuk, kemudahan dalam berpikir dan bimbingan dalam

penyelesaian tugas akhir ini.

4. Dosen – dosen pengajar FT UI.

5. Rekan-rekan Mahasiswa Ekstensi Elektro angkatan 2009.

6. Dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu – per – satu.

Semoga penulisan ilmiah ini benar-benar dapat memberikan kontribusi

positif dan menimbulkan sikap kritis kepada para pembaca khususnya dan

masyarakat pada umumnya untuk senantiasa terus memperoleh wawasan dan ilmu

pengetahuan di bidang teknologi dan sain.

Penulis menyadari keterbatasan pengalaman dan kemampuan yang tentu

terdapat kekurangan serta kemungkinan jauh dari sempurna, untuk itu saya tidak

menutup diri dan mengharapkan adanya saran serta kritik dari berbagai pihak

yang sifatnya membangun guna menyempurnakan penulisan ilmiah ini.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 6: S42619-Simulasi kompresi.pdf

v

Akhir kata semoga penulisan ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi

semua pihak yang bersangkutan, khususnya bagi saya dan umumnya bagi para

pembaca.

Depok, 5 Juli 2012

M Rasyidi Fakhri

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 7: S42619-Simulasi kompresi.pdf

vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : M Rasyidi Fakhri

NPM : 0906 602 912

Program Studi : Ekstensi Teknik Elektro

Departemen : Elektro

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

”Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio”

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 5 Juli 2012

Yang menyatakan

(M Rasyidi Fakhri)

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 8: S42619-Simulasi kompresi.pdf

vii

Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : M Rasyidi Fakhri (0906602912)

Program Studi : Teknik Elektro

Judul : Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio

Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio merupakan suatu

sistem kompresi data video digital dengan bitrate yang tinggi menjadi data video

digital dengan bitrate yang rendah agar dapat dilewatkan pada transmisi sinyal

audio yang bandwidthnya sebesar 64 Kbps. Sistem ini menggunakan kompresi

Windows Media Video 9 karena dianggap mampu melakukan kompresi data

video digital hingga 64 Kbps. Dengan mode encoding Constant Bit Rate (CBR),

bitrate data video akan tetap konstan atau mendekati target bitrate yang sudah

diatur sebelumnya.

Kata Kunci : sinyal, video, digital, kompresi, bitrate, bandwidth

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 9: S42619-Simulasi kompresi.pdf

viii

Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : M Rasyidi Fakhri (0906602912)

Program of Study : Electrical Engineering

Title : Simulation of Digital Video Compression Signal to Audio

Signal

Simulation of Digital Video Compression Signal to Audio Signal is a

digital video data compression system with a high bitrate digital video data to a

lower bitrate in order to pass the audio signal transmission bandwidth of 64 Kbps.

The system uses Windows Media Video 9 compression because it is able to

perform data compression digital video of up to 64 Kbps. With Constant Bit Rate

encoding mode (CBR), bitrate video data will remain constant or close to the

target bitrate is prearranged.

Keyword : signal, video, digital, compression, bitrate, bandwidth

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 10: S42619-Simulasi kompresi.pdf

ix

Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS.............................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN............................................................................... iii

KATA PENGANTAR………………………………………………………… iv

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI…................................................ vi

ABSTRAK......................................................................................................... vii

DAFTAR ISI..................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xi

DAFTAR TABEL............................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah.................................................................. 1

1.3 Tujuan Penulisan....................................................................... 2

1.4 Pembatasan Masalah................................................................ 2

1.5 Metodologi Penulisan................................................................ 2

BAB II LANDASAN TEORI...................................................................... 4

2.1 Video Streaming....................................................................... 4

2.2 Hypertext Transfer Protocol.................................................... 5

2.2.1 HTTP Live Streaming............................................... 6

2.2.2 Adaptive Bitrate Streaming.......................................... 7

2.3 Codec…………...................................................................... 8

2.3.1 Kualitas Kompresi…................................................... 9

2.3.2 Media Codec................................................................ 9

2.3.3 Windows Media Video……........................................ 10

2.3.4 Windows Media Encoder.......................................... 11

2.4 Windows Media Server dan Web Server.............................. 13

BAB III PERANCANGAN SISTEM......................................................... 14

3.1 Rancangan Simulasi Sistem Kompresi................................... 14

3.2 Flowchart Sistem.................................................................... 16

3.2.1 Flowchart Sistem Streaming Server............................ 16

3.2.2 Flowchart Sistem Streaming Client……....................... 17

BAB IV ANALISA DAN PENGUKURAN................................................. 19

4.1 Parameter Qos……………................................................ 19

4.1.1 Delay........................................................................... 19

4.1.2 Frame rate.................................................................... 19

4.1.3 Throughput................................................................... 19

4.1.4 Kecepatan Data Video atau Bit rate (bit/s) .................. 20

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 11: S42619-Simulasi kompresi.pdf

x

Universitas Indonesia

4.2 Pengukuran Encoding.............................................................. 20

4.3 Pengukuran Decoding............................................................. 21

4.4 Analisa Data Hasil Pengukuran.............................................. 23

BAB V KESIMPULAN................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 28

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 12: S42619-Simulasi kompresi.pdf

xi

Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1 Adaptive Bit Rate Overview………………………………….. 7

Gambar 3-1 Blok Diagram Sistem............................................................... 14

Gambar 3-2 Simulasi Sistem………............................................................ 15

Gambar 3-3 Flowchart Sistem Streaming Server......................................... 16

Gambar 3-4 FlowChart Sistem Streaming Client......................................... 17

Gambar 4-1 Statistik Proses Encoder........................................................... 20

Gambar 4-2 Perbandingan waktu input video dengan output video............ 21

Gambar 4-3 Statistik Proses Decoder……….............................................. 22

Gambar 4-4 Perbandingan waktu proses encoder dengan decoder.............. 23

Gambar 4-5 Grafik Delay pada pengukuran Encoding................................ 24

Gambar 4-6 Grafik Frame rate pada pengukuran Encoding......................... 24

Gambar 4-7 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Encoding.... 25

Gambar 4-8 Grafik Delay pada pengukuran Decoding................................ 26

Gambar 4-9 Grafik Frame rate pada pengukuran Decoding......................... 26

Gambar 4-10 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Decoding…. 26

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 13: S42619-Simulasi kompresi.pdf

xii

Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 4-1 Pengukuran QoS Encoding.......................................................... 21

Tabel 4-2 Pengukuran QoS Decoding.......................................................... 23

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 14: S42619-Simulasi kompresi.pdf

xiii

Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Prosedur Pengoperasioan Simulasi Sistem Kompresi................. 29

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 15: S42619-Simulasi kompresi.pdf

1

Universitas Indonesia

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengolahan sinyal data digital saat ini sudah sangat berkembang. Dengan

adanya teknik kompresi, data digital yang pada dasarnya ukuran datanya cukup

besar dapat diperkecil. Semakin kecil data hasil kompresinya, maka resiko

penurunan kualitas data akan semakin tinggi.

Hal ini berbanding terbalik dengan sinyal audio atau analog dimana

ukuran data bandwidthnya cukup kecil dan terbatas. Kompresi dalam pengolahan

sinyal analog yaitu dengan mengurangi power sinyal (dB), berbeda dengan

kompresi sinyal digital yaitu dengan merubah sinyal informasi secara matematis

sehingga ukuran data menjadi lebih kecil.

Kompresi pada sistem ini menggunakan codec windows media video.

Codec ini memiliki kemampuan kompresi pada Multiple bit rate (MBR) yaitu

kemampuan kompresi pada berbagai bandwidth transmisi (Low, Medium dan

High). Selain itu juga, codec ini memiliki teknik encoding Constant bit rate (CBR)

yaitu mampu menjaga bit rate video tetap stabil atau selalu mendekati target

bitrate sehingga kualitas video tetap terjaga.

Hal ini yang melatarbelakangi penulis untuk membuat skripsi yang

berjudul “Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio”. Dimana

data video digital dikompresi sekecil mungkin hingga mampu dikirim melalui

transmisi audio atau analog yang bandwidth transmisinya cukup kecil seperti jalur

telepon, satelit dan lain-lain yaitu sebesar 64 Kbps.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dari penulisan skripsi ini yakni:

1. Bagaimana menentukan encoder dan decoder (codec) yang tepat untuk

kompresi data video agar dapat dilewatkan pada bandwidth sebesar 64

kbps.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 16: S42619-Simulasi kompresi.pdf

2

Universitas Indonesia

2. Bagaimana menentukan konfigurasi encoder (bitrate, buffer size dan

frame rate) agar didapatkan kualitas hasil kompresi yang tidak terlalu

buruk

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari skripsi ini, yakni agar dapat mengirimkan data video

digital melalui transmisi audio atau analog yang bandwidthnya relative kecil

seperti jalur telepon, satelit dan lain-lain.

1.4 Pembatasan Masalah

Adapun yang menjadi batasan masalah pada pembuatan skripsi ini, yakni:

1. Bersifat live streaming dengan delay

2. Menggunakan video kompresi Windows Media Video 9 sehingga akan

menghasilkan format file video .wmv

3. Parameter encoding seperti frame rate, bitrate dan buffer size sudah

ditentukan sebelumnya.

4. Aplikasi Encoder dan Decoder yang dimodifikasi ialah Windows Media

Encoder dan Video Lan Converter

5. Teknik Encoding yang digunakan adalah Constant Bit Rate

6. Protokol yang dipakai ialah HTTP

7. Tidak membahas ADC

1.5 Metodologi Penelitian

1. Studi literatur

Mencari informasi dari berbagai sumber seperti: jurnal, buku, pencarian

melalui internet, dan artikel-artikel mengenai beberapa topik seperti: video

streaming, codecs, Encoder, Decoder, HTTP, teknik kompresi, dan lain-

lain.

2. Perancangan dan Simulasi Sistem

Merupakan suatu proses perancangan dan simulasi proses kompresi data

video pada jaringan LAN

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 17: S42619-Simulasi kompresi.pdf

3

Universitas Indonesia

3. Pengukuran Sistem

Proses pengujian dilakukan pada proses encoding dan decoding pada

beberapa waktu yang berbeda, tujuannya untuk melakukan perbandingan

dan mengetahui kinerjanya (QoS).

4. Analisa Pengukuran

Dari pengukuran dan pengambilan data kemudian dilakukan suatu analisa

sehingga dapat diambil suatu kesimpulan

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 18: S42619-Simulasi kompresi.pdf

4

Universitas Indonesia

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Video Streaming

Video adalah teknologi pengiriman sinyal elektronik dari suatu gambar

yang bergerak. Video digital adalah sistem perekaman digital yang bekerja dengan

menggunakan sinyal digital. Video digital terdiri dari serangkaian gambar digital

bitmap yang ortogonal yang ditampilkan dengan cepat pada kecepatan yang

konstan. Dalam konteks video, gambar disebut dengan frame. Frame digunakan

sebagai tingkat ukuran banyaknya frame yang ditampilkan setiap detiknya yang

disebut frame per second (FPS).

Setiap frame terdiri dari susunan piksel berwarna yang membentuk

gambar. Jika memiliki lebar piksel W dan ketinggian piksel H kita katakan bahwa

ukuran frame WxH. Piksel hanya memiliki satu properti, yaitu warna. Warna

pixel diwakili oleh sejumlah bit yang tetap. Semakin besar nilai Bitnya, maka

warna yang dihasilkan akan lebih bervariasi dan lebih halus. Hal ini disebut Color

Depth (CD) dari video.[1]

Video Streaming merupakan sebuah teknologi yang mampu mengkompresi

atau menyusutkan ukuran file video agar mudah ditransfer melalui jaringan

Internet. Pentransferan file video tersebut dilakukan secara terus-menerus. Dari

sudut pandang prosesnya, streaming berarti sebuah teknologi pengiriman file dari

server ke client melalui jaringan packet-based. streaming merupakan sebuah

metode untuk membuat video yang tersedia untuk real-time pada tipe jaringan

yang berbeda. Data pada file streaming dibagi-bagi ke dalam beberapa paket kecil

yang dikirim ke sebuah aliran secara terus menerus ke komputer end-user atau

mobile phone.[2]

Aplikasi dalam layanan streaming dibagi menjadi dua, yaitu “on-demand”

dan “live”. Sebagai contoh yang termasuk dalam kategori “on-demand” yakni

musik dan video, sedangkan yang termasuk “live” yakni acara radio atau televisi

yang disiarkan secara broadcasting pada saat itu juga.

Ide dasar dari video streaming adalah untuk membagi-bagi video asli

menjadi beberapa packet yang kemudian dikirim secara berurutan, dan

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 19: S42619-Simulasi kompresi.pdf

5

Universitas Indonesia

memungkinkan receiver melakukan decode dan playback video berdasarkan

packet tersebut tanpa harus menunggu seluruh video terkirim. Ada beberapa

masalah dasar dalam video streaming, yakni:

a. Bandwidth

Jika pengirim mengirimkan data lebih cepat dibandingkan dengan

ketersediaan bandwdith yang ada, maka akan terjadi congestion (kemacetan) pada

jaringan, packet loss, dan kualitas video yang jelek. Tapi apabila pengirim

mengirimkan paket data lebih lambat dari bandwidth yang tersedia, maka kualitas

video yang sampai ke penerima akan kurang optimal. Salah satu cara untuk

mengatasinya adalah dengan melakukan estimasi terhadap ketersedian bandwidth,

yang kemudian mencocokan dengan bit rate video yang akan ditransmisikan.

b. Delay Jitter

Delay jitter merupakan masalah yang menyebabkan penerima harus

menerima/decode/menampilkan frame dengan rate yang konstan, dan setiap frame

yang terlambat datang akan menyulitkan rekonstruksi video yang diterima.

c. Loss Rate

Pada jaringan wireless, loss rate dapat disebabkan oleh bit error dan bursh

error

2.2 Hypertext Transfer Protocol

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) adalah sebuah protokol jaringan

lapisan aplikasi yang digunakan untuk sistem informasi yang terdistribusi,

kolaboratif, dan menggunakan hypermedia. Penggunaannya banyak pada

pengambilan sumber daya yang saling terhubung dengan jaringan, yang disebut

dengan dokumen hypertexts, yang kemudian membentuk World Wide Web pada

tahun 1990 oleh fisikawan Inggris, Tim Berners-Lee. Hingga kini, ada dua versi

mayor dari protokol HTTP, yakni HTTP/1.0 yang menggunakan koneksi terpisah

untuk setiap dokumen, dan HTTP/1.1 yang dapat menggunakan koneksi yang

sama untuk melakukan transaksi. Dengan demikian, HTTP/1.1 bisa lebih cepat

karena memang tidak perlu membuang waktu untuk pembuatan koneksi berulang-

ulang.[3]

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 20: S42619-Simulasi kompresi.pdf

6

Universitas Indonesia

Pengembangan standar HTTP telah dilaksanakan oleh Konsorsium World

Wide Web (World Wide Web Consortium/W3C) dan juga Internet Engineering

Task Force (IETF), yang berujung pada publikasi beberapa dokumen Request for

Comments (RFC), dan yang paling banyak dirujuk adalah RFC 2616 (yang

dipublikasikan pada bulan Juni 1999), yang mendefinisikan HTTP/1.1.

HTTP adalah sebuah protokol meminta/menjawab antara client dan server.

Sebuah client HTTP (seperti web browser atau robot dan lain sebagainya),

biasanya memulai permintaan dengan membuat hubungan ke port tertentu di

sebuah server Webhosting tertentu (biasanya port 80). Client yang mengirimkan

permintaan HTTP juga dikenal dengan user agent. Server yang meresponsnya,

yang menyimpan sumber daya seperti berkas HTML dan gambar, dikenal juga

sebagai origin server. Di antara user agent dan juga origin server, bisa saja ada

penghubung, seperti halnya proxy, gateway, dan juga tunnel.

HTTP tidaklah terbatas untuk penggunaan dengan TCP/IP, meskipun

HTTP merupakan salah satu protokol aplikasi TCP/IP paling populer melalui

Internet. Memang HTTP dapat diimplementasikan di atas protokol yang lain di

atas Internet atau di atas jaringan lainnya. seperti disebutkan dalam "implemented

on top of any other protocol on the Internet, or on other networks.", tapi HTTP

membutuhkan sebuah protokol lapisan transport yang dapat diandalkan. Protokol

lainnya yang menyediakan layanan dan jaminan seperti itu juga dapat digunakan.

Sumber daya yang hendak diakses dengan menggunakan HTTP

diidentifikasi dengan menggunakan Uniform Resource Identifier (URI), atau lebih

khusus melalui Uniform Resource Locator (URL), menggunakan skema URI http:

atau https:.

2.2.1 HTTP Live Streaming

HTTP Live Streaming (juga dikenal sebagai HLS) adalah HTTP berbasis

media komunikasi streaming protokol yang diimplementasikan oleh Apple Inc

sebagai bagian dari QuickTime X dan sistem perangkat lunak iPhone. Protocol ini

bekerja dengan memecah keseluruhan data stream menjadi urutan kecil dari

HTTP berbasis download file, setiap download memuat salah satu short chunk

dari keseluruhan transportasi data stream tak terbatas. Pada saat data stream

dimainkan, client dapat memilih dari sejumlah alternatif data stream yang berbeda

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 21: S42619-Simulasi kompresi.pdf

7

Universitas Indonesia

yang berisi data yang sama dikodekan pada berbagai kecepatan data, yang

memungkinkan sesi streaming untuk beradaptasi dengan laju data yang tersedia.

Pada awal sesi streaming, protocol ini akan mendownload file M3U (m3u8)

playlist yang berisi metadata untuk sub-berbagai data stream yang tersedia[4]

.

Karena permintaan ini yang hanya menggunakan standar transaksi HTTP,

HTTP Live Streaming mampu melintasi setiap firewall atau server proxy yang

memungkinkan koneksi melalui standar HTTP traffic, tidak seperti UDP berbasis

protokol seperti RTP. Hal ini juga memungkinkan jaringan pengiriman konten

dengan mudah diimplementasikan untuk setiap data stream tertentu.

2.2.2 Adaptive Bitrate Streaming

Adaptive bitrate streaming adalah teknik yang digunakan dalam streaming

multimedia melalui jaringan komputer. Sementara di sebagian besar teknologi

streaming video lama menggunakan protokol streaming RTP dan RTSP, teknologi

adaptif streaming saat ini hampir secara semuanya berbasis HTTP dan dirancang

untuk bekerja secara efisien pada distribusi jaringan HTTP yang lebih besar

seperti Internet.

Adaptive bitrate streaming bekerja dengan mendeteksi bandwidth

pengguna dan kapasitas CPU secara real time dan menyesuaikan kualitas data

video streaming dengan tepat. Hal ini membutuhkan penggunaan sebuah program

encoder yang dapat mengkodekan single source video pada multiple bit rates.

Player client beralih ke pengkodean data streaming yang berbeda tergantung pada

sumber daya yang tersedia. Hasilnya, Buffering sangat sedikit, waktu mulai lebih

cepat dan bagus untuk koneksi high-end ataupun low-end.[5]

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 22: S42619-Simulasi kompresi.pdf

8

Universitas Indonesia

Gambar 2.1 Adaptive Bit Rate Overview

2.3 Codec

Codec adalah sebuah perangkat atau program komputer yang mampu

melakukan encoding atau decoding sinyal data stream baik digital maupun analog.

Kata codec berarti "encoder-decoder" atau umumnya dikenal dengan istilah

"compressor-decompresssor". Sebuah codec (program) tidak harus memusingkan

dengan format coding, kompresi atau standarnya. format adalah dokumen

(standar), suatu cara untuk menyimpan data, sedangkan codec adalah sebuah

program (implementasi) yang dapat membaca atau menulis file tersebut. Dalam

prakteknya, bagaimanapun, "codec" kadang-kadang digunakan untuk merujuk

pada format filenya.[6]

Codec mengkodekan data stream atau sinyal untuk transmisi,

penyimpanan atau enkripsi, atau men-decode untuk pemutaran atau editing. Codec

digunakan dalam konferensi video, streaming media dan aplikasi video editing.

Sebuah kamera video konverter analog-to-digital (ADC) mengubah sinyal analog

menjadi sinyal digital, yang kemudian melewati sebuah kompresor video untuk

transmisi digital atau penyimpanan. Sebuah perangkat penerima kemudian

menjalankan sinyal melalui decompressor video, kemudian konverter digital-ke-

analog (DAC) untuk tampilan analog. Istilah codec ini juga digunakan sebagai

nama generik untuk unit konferensi video.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 23: S42619-Simulasi kompresi.pdf

9

Universitas Indonesia

2.3.1 Kualitas Kompresi

a. Lossy codecs:

Kebanyakan program codec yang ada didunia adalah lossy, codec tipe ini

mengurangi kualitas data untuk kompresinya. Seringkali, jenis kompresi ini

hampir tidak bisa dibedakan dari suara atau gambar asli yang terkompresi,

tergantung pada codec dan pengaturan yang digunakan. Dengan besar data yang

lebih kecil, mampu mengurangi penggunaan media penyimpanan besar yang

relatif mahal seperti memory card dan hard disk, serta disc storage seperti CD-

ROM, DVD dan Blu-ray Disc. Kecepatan data yang lebih rendah juga mengurangi

biaya dan meningkatkan kinerja ketika data ditransmisikan.

b. Lossless codecs

Ada cukup banyak juga codec lossless yang biasanya digunakan untuk

pengarsipan data dalam bentuk kompresi namun tetap menyimpan semua

informasi data dalam original streamnya. Codec tipe ini memilih menjaga kualitas

asli dari data streamnya daripada mengurangi ukuran datanya. Hal ini biasanya

terjadi jika data adalah akan menjalani proses lebih lanjut (untuk mengedit

misalnya) dalam hal aplikasi pengolahan berulang (encoding dan decoding) pada

codec lossy akan menurunkan kualitas data yang dihasilkan sedemikian rupa

sehingga tidak lagi diidentifikasi (visual, terdengar atau keduanya). Menggunakan

lebih dari satu codec atau skema encoding secara berturut-turut juga dapat

menurunkan kualitas secara signifikan, sehingga terjadi pengurangan kapasitas

penyimpanan data dan bandwidth jaringan.

2.3.2 Media Codec

Codec sering dirancang untuk menekankan aspek-aspek tertentu dari

media, atau penggunaannya, untuk dikodekan. Sebagai contoh, sebuah video

digital (menggunakan codec DV) dari sebuah acara olahraga perlu untuk

mengkodekan gerak juga tapi tidak perlu mengkodekan warna yang tepat,

sementara video dari pameran seni perlu untuk mengkodekan warna dan tekstur

permukaan juga. Ada ribuan codec video, ada yang gratis dan ada juga yang

berbayar. variasi codec ini dapat membuat masalah kompatibilitas dan tren

penggunaan.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 24: S42619-Simulasi kompresi.pdf

10

Universitas Indonesia

Codec bitrate yang rendah memungkinkan lebih banyak pengguna, tetapi

mereka juga memiliki distorsi lebih. Di luar peningkatan awal dalam distorsi,

codec bitrate yang rendah juga dapat mencapai bitrate yang lebih rendah lagi

dengan menggunakan algoritma yang lebih kompleks yang membuat asumsi

tertentu, seperti tentang media dan tingkat packet loss. Codec lain mungkin tidak

membuat asumsi-asumsi yang sama. Ketika seorang pengguna dengan codec

bitrate rendah berhubungan dengan pengguna dengan codec yang lain, ada

distorsi tambahan pada proses transcoding di masing-masing pengguna.

AVI kadang-kadang keliru digambarkan sebagai codec, tetapi AVI

sebenarnya merupakan format kontainer, sedangkan codec adalah sebuah

perangkat lunak atau perangkat keras yang encoding decoding audio atau video ke

dalam beberapa format audio atau video. Audio dan video encode dengan banyak

codec mungkin dimasukkan ke dalam format AVI, walaupun AVI bukan

merupakan standar ISO. Ada juga format kontainer terkenal lainnya, seperti Ogg,

ASF, QuickTime, RealMedia, Matroska, dan DivX Media Format. Beberapa

format kontainer yang standar ISO adalah MPEG transport stream, MPEG

program stream, MP4 dan ISO berbasis format media file.

2.3.3 Windows Media Video

Windows Media Video (WMV) adalah format video yang paling dikenal

dalam keluarga WMV. Penggunaan dari istilah WMV sering mengacu pada codec

Microsoft Windows Media Video saja. Pesaing utamanya adalah MPEG-4 AVC,

AVS, Realvideo, dan MPEG-4 ASP. Versi pertama dari codec ini adalah WMV 7,

diperkenalkan pada 1999, dan dibangun di atas implementasi Microsoft dari

MPEG-4 Bagian 2. Pengembangan versi terbaru dari codec ini, tetapi sintaks bit

stream tidak dibekukan sampai WMV 9. Sementara semua versi dari WMV

menyediakan konten variable bit rate, average bit rate, dan constant bit rate,,

WMV 9 diperkenalkan beberapa fitur penting termasuk dukungan asli untuk

interlaced video, non-square pixel, dan interpolasi frame. WMV 9 juga

memperkenalkan profil baru berjudul Windows Media Video 9 Professional, yang

diaktifkan secara otomatis setiap kali resolusi video melebihi 300.000 piksel

(misalnya, 528x576, 640 × 480 atau 768x432 dan seterusnya) dan bitrate 1000

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 25: S42619-Simulasi kompresi.pdf

11

Universitas Indonesia

kbps. Hal ini ditargetkan untuk konten high-definition video, dengan resolusi

seperti 720p dan 1080p.[7]

Tingkat profil Sederhana dan Main di WMV 9 telah sesuai dengan tingkat

profil yang sama dalam spesifikasi VC-1. Profil Lanjutan di VC-1

diimplementasikan dalam sebuah codec WMV baru yang disebut Windows Media

Video 9 Advanced Profil. Ini meningkatkan efisiensi kompresi untuk konten

interlaced dan dibuat transportasi-independen, sehingga dapat dirumuskan dalam

MPEG transport stream atau format paket RTP. Codec ini tidak kompatibel

dengan versi codec WMV 9 sebelumnya, namun WMV merupakan video codec

wajib bagi PlaysForSure-bersertifikat toko perangkat online, serta perangkat

Portable Media Center. Zune Microsoft, Xbox 360, perangkat Windows Mobile

yang mendukung Windows Media Player, serta banyak perangkat uncertified

lainnya yang mendukung codec. WMV HD mengatur penggunaan WMV 9 untuk

program sertifikasinya, pada tingkat kualitas yang ditetapkan oleh Microsoft,

WMV digunakan untuk menjadi video codec yang hanya didukung untuk platform

Microsoft Silverlight, tetapi codec H.264 versi 3 sekarang juga didukung platform

tersebut.

2.3.4 Windows Media Encoder

Windows Media Encoder adalah media encoder yang dikembangkan oleh

Microsoft yang memungkinkan pengembang konten dapat mengubah atau

menangkap audio, video dan gambar layar komputer baik secara live ataupun yang

telah direkam sebelumnya ke format Windows Media yang dapat dikirim secara

live ataupun on demand. Windows Media Encoder adalah penerus dari Encoder

Netshow.[8]

Windows Media Encoder 9 Series memungkinkan two-pass encoding

untuk mengoptimalkan kualitas untuk konten on-demand (stream atau download-

and-play). Encoding ini juga mendukung variable bitrate encoding (VBR)

skenario download-and-play. VBR dapat mengaplikasikan urutan high-motion di

seluruh durasinya, untuk memastikan kualitas yang terbaik. Versi ini juga

memungkinkan pengkodean ditulis dengan file VBScript wmcmd.vbs sehingga

memungkinkan pengembang konten untuk mengkodekan sejumlah besar file

media rekaman.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 26: S42619-Simulasi kompresi.pdf

12

Universitas Indonesia

Windows Media Encoder dapat mengkodekan konten audio dan video

dengan dua cara yaitu constant bit rate (CBR) dan variable bit rate (VBR)

a. CBR encoding

CBR encoding dirancang untuk bekerja paling efektif dalam skenario

streaming. Dengan CBR encoding, bit rate tetap cukup secara konstan dan tetap

dekat dengan target bit rate selama streaming, dengan frame per second yang

diatur oleh buffer size-nya. Kerugian dari CBR encoding adalah bahwa kualitas

konten yang di encode tidak konstan. Karena ada beberapa packet data dari konten

sulit untuk dikompres daripada yang lain, beberapa bagian dari aliran CBR

memiliki kualitas lebih rendah daripada yang lain. Selain itu, kualitas hasil

encoding CBR tidak konsisten dari satu streaming ke yang streaming berikutnya.

Secara umum, variasi kualitas lebih ditunjukkan pada bit rate yang rendah.

b. VBR encoding

VBR encoding dirancang untuk distribusi konten untuk men-download

dan memainkan data baik secara lokal atau pada perangkat yang memiliki

kecepatan membaca terbatas, seperti CD atau DVD player. (dapat menggunakan

modus peak VBR encoding ketika melakukan streaming konten). VBR encoding

paling menguntungkan saat encoding konten yang berisi campuran dari data yang

sederhana dan kompleks, misalnya, sebuah video yang beralih antara gerakan

lambat dan cepat. Dengan VBR encoding, bit yang lebih sedikit secara otomatis

dialokasikan ke bagian konten yang kurang kompleks, menyediakan bit yang

cukup untuk menghasilkan kualitas yang lebih baik dengan tingkat kompleksitas

yang lebih. Ketika digunakan pada konten campuran, VBR encoding

menghasilkan output encoding yang jauh lebih baik mengingat ukuran file yang

sama bila dibandingkan dengan encoding CBR. Dalam beberapa kasus dapat

dihasilkan dengan sebuah file VBR-encoded yang memiliki kualitas yang sama

dengan file CBR-encoded yang ukuran filenya setengahnya VBR-encoded.

2.4 Windows Media Server dan Web Server

Untuk mengirim konten dari server ke client, dapat menggunakan

Windows Media Server atau dari WebServer ke client. Server dan client dapat

berada dalam jaringan Internet atau intranet, dan dapat dipisahkan oleh firewall.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 27: S42619-Simulasi kompresi.pdf

13

Universitas Indonesia

Meskipun Windows Media server dirancang khusus untuk streaming Windows

Media berbasis konten, sedangkan standar Web server tidak. Jika menggunakan

Web server, akan ada perbedaan dalam cara konten dikirimkan, yang dapat

mempengaruhi kualitas pemutaran.

2.4.1 Web server

Sebuah Web server ini dirancang untuk men-download data sebanyak dan

secepat mungkin. Ini adalah metode yang dipilih untuk mengirimkan paket yang

berisi gambar statis, teks, dan script halaman Web, tetapi bukan metode terbaik

untuk mengirimkan paket yang berisi media streaming. Media streaming harus

disampaikan secara real time, bukan dalam semburan besar, dan client harus

menerima paket tepat setelah di-render.

Web server tidak mendukung konten MBR. Ketika stream file dari Web server,

kualitas pengiriman tidak diawasi dan bit ratenya tidak dapat disesuaikan. Web

server tidak dapat menggunakan protokol pengiriman yang dipilih, User

Datagram Protocol (UDP), sehingga pengiriman data stream mungkin akan

terganggu oleh waktu dari proses buffer data client. Selain itu, Web server tidak

mendukung siaran langsung dan aliran multicast.

2.4.2 Windows Media server

Sebuah Windows Media Server menghitung pengiriman paket sesuai

dengan informasi feedback yang diterimanya saat mengirim data stream ke client.

Ketika client menerima paket dengan cara ini, presentasinya mungkin menjadi

jauh lebih lancar. Karena penggunaan bandwidth yang dikendalikan, sehingga

lebih banyak client dapat terhubung secara bersamaan ke server dan menerima

data stream yang bebas dari interupsi.

Untuk menyampaikan konten sebagai data stream unicast dari Windows

Media server, data stream dapat dikodekan menjadi multiple-bit-rate (MBR).

Konten ini memungkinkan client medapat konten yang lebih berkualitas pada saat

kondisi jaringan penuh. Ketika konten MBR diterima oleh client, besar data bit

rate yang di streaming disesuaikan dengan kondisi jaringan.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 28: S42619-Simulasi kompresi.pdf

14

Universitas Indonesia

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Rancangan Simulasi Sistem Kompresi

Sistem Aplikasi “Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal

Audio” dapat dilihat pada gambar 3-1 dibawah ini.

Input Video Compressor Digital to

Analog

2 Mbits64

kbitsAudio

Transmission

Voice Signal

Analog to DIgital

De-Compressor

Output Video

64 kbits

Gambar 3-1 Blok Diagram Sistem

Pada Gambar 3-1 diatas menjelaskan blok diagram sistem input data video

yang ditangkap atau direkam oleh kamera. Data video digital tersebut lalu diolah

oleh Encoder untuk dikompresi. Data video digital yang memiliki bitrate yang

tinggi dikompresi hingga bitratenya sebesar 64 Kbps. Kompresi ini dilakukan

agar data video digital dapat dikirim melalui transmisi sinyal audio yang

bitratenya 64 Kbps, contohnya transmisi satelit, kabel telepon, dan lain-lain. Data

video digital yang sudah dikompresi lalu diubah sinyalnya menjadi sinyal analog

oleh Analog-Digital Converter (ADC) agar dapat dikirim melalui transmisi audio

(analog).

Compressor dapat dikatakan sebagai perangkat computer yang memproses

kompresi dengan menggunakan codec video. Codec video yang digunakan ialah

Windows Media Video 9. Untuk perangkat Analog-Digital Converter sendiri tidak

dibahas dalam skripsi ini.

Sistem ini disimulasikan pada jaringan LAN dengan bitrate yang diatur

sesuai dengan bandwidth transmisi sinyal audio (64 Kbps). Protokol yang

digunakan ialah HTTP Live Streaming dengan Teknik Adaptive Bitrate Streaming

yang mampu menyesuaikan kualitas video streaming dengan kapasitas bandwidth

jaringan dan kemampuan CPU dalam memproses kompresi.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 29: S42619-Simulasi kompresi.pdf

15

Universitas Indonesia

Gambar 3-2 Simulasi Sistem

Gambar 3-2 diatas yaitu gambar simulasi sistem pada aplikasi jaringan

antara server dengan client. Cara kerjanya yaitu objek yang ditangkap oleh

Camera di sisi server lalu di encodingkan dengan menggunakan aplikasi Windows

Media Encoder 9 dimana data video dikompres dengan konfigurasi yang sudah

diatur sebelumnya yaitu bitrate 64 kbps, frame rate 12,5 fps, buffer size 5 second,

key frame interval 8 second, dan video smoothness 70 (sharper).

Encoding yang digunakan adalah Constant Bit Rate (CBR) karena

encoding tipe ini memang dirancang untuk bekerja paling efektif dalam skenario

streaming. Dengan encoding CBR, bit rate akan tetap secara konstan dan

mendekati target bit rate (64 kbps) selama proses encoding.

Data video yang telah di encoding kemudian di kirim ke client melalui

jaringan LAN. Client menggunakan aplikasi Video Lan Converter (VLC) untuk

menerima data video streaming yang dikirimkan. Data video yang telah diterima

oleh client kemudian di decoding lalu di mainkan.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 30: S42619-Simulasi kompresi.pdf

16

Universitas Indonesia

3.2 Flowchart

3.2.1 Flowchart Sistem Streaming Server

MULAI

INPUT DEVICE & KONFIGURASI

ENCODER

MULAI ENCODING

SIMPAN DATA VIDEO

MENYIMPAN DATA VIDEO

BROADCAST DATA VIDEO

STREAMING DATA VIDEO

AKHIRI ENCODING

SELESAI

TIDAK

YA

TIDAK

YA

YA

TIDAK

Gambar 3-3 Flowchart Streaming Server

Dari gambar flowchart sistem streaming server ini, setelah program

dimulai, dilakukan penginputan device kamera dan konfigurasi parameter encoder

seperti bitrate, frame rate, buffer size, key frame dan video smoothness. Setelah

parameter sudah terkonfigurasi kemudian dimulai proses encoding data video

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 31: S42619-Simulasi kompresi.pdf

17

Universitas Indonesia

yang di tangkap oleh kamera. Data video itu dapat disimpan atau tidak tergantung

kebutuhannya. Format Data video yang disimpan ialah .wmv. Setelah proses

encoding, dilakukan proses broadcasting video atau proses pengiriman data video

secara streaming ke jaringan. Proses ini akan berlangsung terus menerus dengan

atau tanpa streaming client yang terhubung sampai proses encoding dihentikan

secara manual.

3.2.2 Flowchart Sistem Streaming Client

MULAI

INPUT URL SERVER

START PLAY

GET DATA STREAM

DECODING & PLAY VIDEO

STOP PLAY

STOP

YA

YA

TIDAK

TIDAK

Gambar 3-4 Flowchart Streaming Client

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 32: S42619-Simulasi kompresi.pdf

18

Universitas Indonesia

Pada streaming client, setelah program dimulai, dimasukkan alamat url

streaming server agar dapat terhubung dengan streaming servernya. Setelah itu

tekan tombol play untuk mengunduh data video secara streaming. Data video

yang telah diunduh secara streaming tersebut kemudian di decoding lalu di

mainkan. Proses ini akan berakhir apabila streaming server tidak mengirimkan

data video lagi atau dihentikan secara manual di sisi streaming clientnya.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 33: S42619-Simulasi kompresi.pdf

19

Universitas Indonesia

BAB IV

ANALISA DAN PENGUKURAN

4.1 Parameter QoS

Parameter QoS yang diukur adalah Delay, Frame rate, Throughput dan

Kecepatan data video.

4.1.1 Delay

Adalah waktu yang dibutuhkan untuk sebuah data video untuk diproses

atau untuk mencapai tujuan, karena adanya antrian yang panjang, atau mengambil

rute yang lain untuk menghindari kemacetan. Delay pada sisi encoding adalah

delay yang terjadi karena adanya proses kompresi data video. Delay ini tergantung

pada kemampuan spesifikasi komputer dalam memproses kompresi. Sedangkan

delay pada sisi decoding adalah total delay yang terjadi sejak awal data video di

kompresi lalu dikirim secara streaming kemudian di dekompresi dan di play di sisi

decoder.

Delay Transmisi = Waktu pengiriman data (sec)

Jumlah Data yang dikirim (bits)

Delay total (sec) = Delay Encoder + Delay Transmisi + Delay Decoder

4.1.2 Frame rate

Adalah banyaknya frame dalam satu detik pada data video. Pada dasarnya

data video merupakan kumpulan dari banyaknya file gambar (frame) yang

ditampilkan secara bergantian.

Frame Rate = Banyaknya Frame yang dikirim (frames)

Waktu Pengiriman data (sec)

4.1.3 Throughput

Adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan

pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth. Karena

throughput memang bisa disebut juga dengan bandwidth dalam kondisi yang

sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat fix sedangkan throughput sifatnya adalah

dinamis tergantung traffic yang sedang terjadi atau loss data yang hilang selama

transmisi berlangsung.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 34: S42619-Simulasi kompresi.pdf

20

Universitas Indonesia

Rumus Throughput (bits/s) = Jumlah data yang terkirim (bits)

Waktu pengiriman data (sec)

4.1.4 Kecepatan Data Video atau Bit rate (bits/s)

Adalah kecepatan data video yang dihasilkan oleh encoder dan decoder.

Biasanya dihitung dari besar ukuran data video dibagi dengan waktu durasinya.

Bit rate = Besar ukuran data video (bits)

Waktu Durasinya (sec)

4.2 Pengukuran Encoding

Pengukuran QoS di sisi streaming server (encoder) dimana data video di

encoding dengan konfigurasi yang sudah ditentukan sebelumnya. Pengukuran

QoS diukur dengan melihat hasil statistik encoder selama beberapa waktu

tertentu. Encoder yang digunakan dalam pengukuran ini yaitu aplikasi Windows

Media Encoder 9.

Gambar 4-1 Statistik Proses Encoder

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 35: S42619-Simulasi kompresi.pdf

21

Universitas Indonesia

Dari Gambar 4-1 didapatkan parameter-parameter yang akan diukur

seperti bitrate, frame rate, dan throughputnya. Untuk mengukur parameter delay

ialah dengan membandingkan waktu pada video input dengan video outputnya.

Gambar 4-2 Perbandingan waktu input video dengan output video

Tabel 4-1 Pengukuran QoS Encoding

Waktu Rekam

(sec)

Frame rata-

rata (avg. fps)

Delay

(sec)

Throughput

(kbps)

Kecepatan rata-rata

(avg. kbps)

60 12.44 0.01 55.71 55,74

120 12.41 0.01 55.49 56,37

300 12.43 0.01 55.02 56.33

600 11,58 0.01 55.19 56.43

4.3 Pengukuran Decoding

Pengukuran QoS di sisi streaming client (decoder) dimana data video yang

diterima lalu di decode dan di mainkan. Pengukuran QoS ini diukur dengan

melihat hasil statistic decoder selama beberapa waktu tertentu. Decoder yang

digunakan dalam pengukuran ini yaitu aplikasi Video Lan Converter.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 36: S42619-Simulasi kompresi.pdf

22

Universitas Indonesia

Gambar 4-3 Statistik Proses Decoder

Dari Gambar 4-2 didapatkan parameter Statistik Proses Decoder -

parameter yang akan diukur seperti bitrate, frame rate, dan throughputnya. Untuk

mengukur parameter delay ialah dengan membandingkan waktu pada proses

encoder dengan waktu proses di decoder.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 37: S42619-Simulasi kompresi.pdf

23

Universitas Indonesia

Gambar 4-4 Perbandingan waktu proses encoder dengan decoder.

Tabel 4-2 Pengukuran QoS Decoding

Waktu

Rekam

(sec)

Frame rata-

rata (avg. fps)

Delay

(sec)

Throughput

(kbps)

Kecepatan rata-

rata (avg. kbps)

60 12.70 1.60 54.27 59.07

120 12.77 1.80 54.87 59.40

300 12.74 2.00 54.85 59. 15

600 12.76 2.10 55.00 59.21

4.4 Analisa Hasil Pengukuran

Untuk pengukuran di sisi streaming server atau pengukuran pada proses

encoding. Delay hampir tidak terlihat pada pengukuran setiap beberapa waktu

tertentu. Frame rate mendekati target frame rate yang diatur pada encoder yaitu

12,5 fps. Untuk throughput dan kecepatan rata-rata hasil pengukurannya relative

stabil yaitu sekitar 55 Kbps. Target bitrate memang diharapkan sebesar 58 Kbps,

tetapi perbedaannya tidak terlalu besar, hanya sekitar 3 Kbps. Jadi untuk

bandwidth transmisi sebesar 64 Kbps, data video dapat dikirim secara live

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 38: S42619-Simulasi kompresi.pdf

24

Universitas Indonesia

streaming tanpa harus mengalami delay karna kekurangan bandwidth jaringan.

Berikut grafik hasil pengukurannya:

Gambar 4-5 Grafik Delay pada pengukuran Encoding

Gambar 4-6 Grafik Frame rate pada pengukuran Encoding

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

60 120 300 600

Delay (sec)

Delay (sec)

11.0011.2011.4011.6011.8012.0012.2012.4012.60

60 120 300 600

Frame rata-rata (avg. fps)

Frame rata-rata (avg. fps)

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 39: S42619-Simulasi kompresi.pdf

25

Universitas Indonesia

Gambar 4-7 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Encoding

Untuk pengukuran di sisi streaming client atau pengukuran pada proses

decoding. Delay sangat terlihat pada pengukuran setiap beberapa waktu tertentu.

Semakin lama pengukurannya, delay akan bertambah namun tidak terlalu besar.

Delay diukur dari waktu awal dikirim sampai waktu data video diterima dan di

encode oleh client. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi terjadinya delay,

yaitu waktu transmisi data dari server ke client, kondisi traffic dan waktu proses

decoding. Jadi semakin jauh jarak transmisi dan semakin padat traffic jaringan

maka waktu delay akan bertambah. Untuk Frame rate nilainya melebihi target

frame rate yang diatur pada encoder yaitu sekitar 12,7 fps. Hal ini karena decoder

melakukan dekompres atau dengan kata lain meningkatkan qualitas data videonya.

Untuk throughput dan kecepatan rata-rata hasil pengukurannya relative stabil

yaitu sekitar 59 Kbps untuk throughputnya dan 54 Kbps untuk kecepatan rata-

ratanya. Kecepatan rata-rata meningkat bila dibandingkan dengan hasil

pengukuran di sisi encoding. Hal ini karena proses decoding. Berikut grafik hasil

pengukurannya:

54.00

54.50

55.00

55.50

56.00

56.50

57.00

60 120 300 600

Throughput & Bit rate (kbps)

Throughput (kbps)

Kecepatan rata-rata (avg. kbps)

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 40: S42619-Simulasi kompresi.pdf

26

Universitas Indonesia

Gambar 4-8 Grafik Delay pada pengukuran Decoding

Gambar 4-9 Grafik Frame rate pada pengukuran Decoding

Gambar 4-10 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Decoding

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

60 120 300 600

Delay (sec)

Delay (sec)

12.66

12.68

12.70

12.72

12.74

12.76

12.78

60 120 300 600

Frame rata-rata (avg. fps)

Frame rata-rata (avg. fps)

50.00

52.00

54.00

56.00

58.00

60.00

60 120 300 600

Throughput & Bit rate (kbps)

Throughput (kbps)

Kecepatan rata-rata (avg. kbps)

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 41: S42619-Simulasi kompresi.pdf

27

Universitas Indonesia

BAB V

KESIMPULAN

Dari analisa dan pengukuran yang telah dilakukan, dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Faktor dasar yang mempengaruhi besarnya delay yaitu bandwidth transmisi,

jarak transmisi, kondisi traffic dan kemampuan spesifikasi komputer dalam

memproses video (encode-decode)

2. Besar throughput di sisi decoder lebih kecil dibandingkan di sisi encoder. Hal

ini dikarenakan adanya packet loss pada saat pengiriman data secara streaming

dari server ke client.

3. Teknik encoding CBR menjaga bit rate dan frame rate tetap stabil dan konstan

mendekati target bitrate dan target frame rate yang telah ditentukan

sebelumnya sehingga kualitas video tetap maksimal sesuai dengan bandwidth

jaringannya.

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 42: S42619-Simulasi kompresi.pdf

28

Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Peter D. Symes, 2003. Digital Video Compression. USA

[2] Apostolopoulos, John G. Wai- tian Tan. Susie J. Wee. 2002. Video Streaming:

Concepts, Algorithms, and Systems. USA

[3] Stephen A. Thomas, 2001. HTTP essentials: protocols for secure, scaleable, Web

sites. USA

[4] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani, 2003. Data Center Fundamentals. USA

[5] Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome, McBrewster John, 2010. Adaptive Bit

Rate. USA

[6] Donny B.U., M.Si. 2002. Streaming: Membuat File Besar Serasa Kecil.

Indonesia

[7] Lambert M. Surhone, Miriam T. Timpledon, Susan F. Marseken, 2010. Windows

Media Video. USA

[8] Microsoft, 2009. Windows Media Encoder Help. USA

[9] Microsoft, 2012. Enchoding Method. USA

[10] Vijay K. Madisetti, 1995 Signal Compression. India

[11] Dr.E.KANNAN & G. Murugan, Vel Tech Dr.RR & Dr.SR Technical University.

2012. Lossless Image Compression Algorithm For Transmitting Over Low

Bandwidth Line. India

[12] Iain E. G. Richardson, 2002. Video Codec Design: Developing Image and Video

Compression Systems. USA

[13] Ashfaq A. Khan, 2005. Digital signal processing fundamentals. India

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 43: S42619-Simulasi kompresi.pdf

29

Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Prosedur Pengoperasian Simulasi Sistem Kompresi

1. Prosedur pengoperasian sistem Encoding

a. Tampilan awal aplikasi streaming server

Gambar 1 Tampilan awal aplikasi streaming Server

b. Menu Session – pilih custom session lalu klik OK

Gambar 2 Tampilan Menu Session

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 44: S42619-Simulasi kompresi.pdf

30

Universitas Indonesia

c. Tab Sources – pilih input source from Devices, hanya pilih input video

saja dan pilih device kameranya (USB2.0 Camera)

Gambar 3 Tampilan Tab Sources

d. Tab Output – masukkan port yang akan digunakan (8080) dan nama file

video yang akan disimpan.

Gambar 4 Tampilan Tab Output

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 45: S42619-Simulasi kompresi.pdf

31

Universitas Indonesia

e. Tab Compression – klik tombol edit

Gambar 5 Tampilan Tab Compression

f. Menu Encoding Option – klik menu Import untuk menggunakan profil

atau konfigurasi kompresi yang sudah ditentukan sebelumnya

Gambar 6 Tampilan Encoding Option

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 46: S42619-Simulasi kompresi.pdf

32

Universitas Indonesia

g. Pilih profil yang sudah ditentukan sebelumnya kemudian klik Open

Gambar 7 Menu Profil Encoding

h. Profil encoding yang digunakan – Encoding Mode CBR, Codec Windows

Media Video 9, Target bit rate 64000 bps dan Video Format PAL

Gambar 8 Tampilan Profil Encoding

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 47: S42619-Simulasi kompresi.pdf

33

Universitas Indonesia

i. Konfigurasi output video – Video size 288px216p, frame rate 12,5 fps,

video bitrate 58 Kbps+Overhead 6Kbps (64Kbps), Buffer size 5 secs,

video smoothness 75 (Sharper), Key frame interval 8 secs, dan decoder

complexity auto

Gambar 9 Tampilan Konfigurasi Kompresi

j. Tab Compression – klik Apply kemudian Start Encoding.

Gambar 10 Tampilan Tab Compression

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 48: S42619-Simulasi kompresi.pdf

34

Universitas Indonesia

k. Proses Encoding dan Broadcast video streaming, video di sebelah kiri ada

input video dan di sebelah kanan adalah output video yang telah

diencoding

Gambar 11 Proses Encoding dan Broadcast Video Streaming

2. Prosedur pengoperasian sistem Encoding

a. Menu Media – pilih Open Network Stream

Gambar 12 Tampilan utama Sistem Server

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012

Page 49: S42619-Simulasi kompresi.pdf

35

Universitas Indonesia

b. Tab Network - masukkan alamat URL Windows Media Server dan port

yang digunakannya (http://192.168.169.2:8080)

Gambar 13 Tampilan Tab Network

c. Tampilan Output Video Streamingnya

Gambar 14 Tampilan Output Video Streaming

Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012


Recommended